Sistema de asesoramiento dinámico en línea a partir de modelos MPC

摘要

Un método para crear y usar un sistema de asesoramiento a operadores en línea para uso en simulación deprocesos y para simuladores de entrenamiento para un proceso que tiene una pluralidad de variables manipuladas,controlables independientemente, y al menos una variable controlada dependiente de dichas variables manipuladas,controlables independientemente; en que dicho proceso opera bajo un esquema de control regulatorio definido decontroladores proporcionales-integrales-derivativos (PID); que comprende los pasos de: a. recoger datos acerca de dicho proceso mediante introducción separada de una perturbación de pruebaen cada una de dichas variables manipuladas y medir el efecto de las perturbaciones sobre dicha variablecontrolada; b. usar dichos efectos de las perturbaciones sobre dicha variable controlada para generar un primer modelodinámico linealizado que relaciona dicha por lo menos una variable controlada con dichas variablesmanipuladas, controlables independientemente; c. intercambiar variables seleccionadas, controladas por posiciones de elementos de control finales, por suscorrespondientes variables seleccionadas de punto de consigna de controlador proporcional-integralderivativo(PID) manipuladas, controlables independientemente, en dicho primer modelo dinámicolinealizado usando operaciones matemáticas de eliminación de filas de matriz para generar un segundomodelo dinámico linealizado que tiene un nuevo conjunto de variables manipuladas, controlablesindependientemente, en que dicho segundo modelo dinámico linealizado tiene la dinámica de dichasvariables seleccionadas de punto de consigna de controlador proporcional-integral-derivativo (PID)manipuladas, controlables independientemente, eliminada de dicho segundo modelo dinámico linealizado yreemplazada por posiciones de elementos de control finales; y caracterizado por i. emular externamente el esquema de control regulatorio a través de emuladores matemáticos para emularcontroladores proporcionales-integrales-derivativos (PID) en modos manual, en cascada o automático paraobtener un sistema de asesoramiento a operadores en línea completado de dicho proceso; ii. acceder a datos en tiempo real procedentes de dicho proceso para inicializar dicho sistema deasesoramiento a operadores en línea completado con el estado de las variables dependientes eindependientes; iii. inicializar la configuración y el ajuste del esquema de control regulatorio; y; iv. inicializar el estado de vectores de predicción de elementos de control finales de bucle abierto; v. resolver matemáticamente dicho sistema de asesoramiento a operadores en línea completado parapredecir respuestas futuras de dicha al menos una variable controlada.